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Le stringhe di Bethe, cioè gruppi di atomi che restano uniti soltanto grazie a interazioni quantistiche, hanno trovato una conferma sperimentale dopo essere rimaste per lunghissimo tempo confinate nelle equazioni. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Innsbruck è riuscito infatti a ottenere evidenze indirette della loro esistenza, costruendo in laboratorio delle vere e proprie collane di atomi. Il punto di partenza è una teoria quantistica vecchia di un secolo, legata al nome del fisico Hans Bethe, che aveva previsto proprio questo genere di stati della materia.
Alla guida del lavoro c’è il fisico quantistico Hanns Christoph Nägerl, che con il suo team ha lavorato su cluster di atomi di cesio sistemati all’interno di tubi unidimensionali. In pratica gli atomi non avevano la libertà di muoversi in tutte le direzioni ma restavano costretti lungo una sola linea, un po’ come le perle infilate su un filo. Da qui l’immagine della collana, che rende bene l’idea di come queste particelle si dispongano una accanto all’altra.
Come sono state ottenute le prove delle stringhe di Bethe
Il dettaglio più interessante riguarda la natura di questi aggregati. Le stringhe di Bethe non sono tenute insieme da qualcosa di tangibile o da un legame che si possa immaginare con facilità. A mantenere uniti gli atomi sono esclusivamente le interazioni quantistiche, quelle regole che governano il comportamento delle particelle su scala microscopica e che spesso sfuggono all’intuizione quotidiana. Per questo motivo la loro osservazione non è affatto banale.
Non a caso i ricercatori parlano di evidenze indirette. Significa che gli stati quantistici previsti da Bethe non sono stati fotografati o osservati in modo diretto, ma la loro presenza è stata confermata attraverso gli effetti misurati nell’esperimento. Una strada meno immediata, certo, ma comunque sufficiente a dare sostanza a una previsione teorica che fino a oggi era rimasta sulla carta. Gli atomi di cesio intrappolati nei tubi unidimensionali hanno quindi offerto il terreno ideale per mettere alla prova quelle idee. L’approccio scelto dal gruppo di Innsbruck ha permesso di ricreare le condizioni necessarie affinché questi cluster potessero formarsi. Limitare il movimento degli atomi a una sola dimensione è stato il passaggio chiave, perché è proprio in uno scenario così ristretto che le interazioni quantistiche diventano protagoniste e danno origine alle strutture descritte dalla teoria.
La pubblicazione su Nature Communications e le collaborazioni
Lo studio è stato pubblicato il 29 agosto 2026 sulla rivista scientifica Nature Communications. Il lavoro non è frutto del solo laboratorio austriaco. Al progetto hanno preso parte anche alcuni fisici teorici dell’Università di Amsterdam e del Politecnico di Monaco, che hanno affiancato la parte sperimentale con il loro contributo sul fronte teorico.
Questa collaborazione tra sperimentatori e teorici è stata fondamentale per interpretare i dati raccolti e collegarli alle previsioni formulate da Hans Bethe circa un secolo fa. Da un lato il team di Nägerl ha costruito e studiato le collane di atomi, dall’altro i colleghi olandesi e tedeschi hanno fornito gli strumenti per leggere i risultati alla luce di quella teoria quantistica. Il risultato finale è una conferma indiretta delle stringhe di Bethe, ottenuta grazie ai cluster di atomi di cesio legati unicamente da interazioni quantistiche e osservati all’interno di tubi unidimensionali.
Fonte: TecnoAndroid